Ríos que fluyen cuesta arriba

En este artículo, los científicos están investigando los canales de los ríos en la Tierra, Marte y Titán para ver cómo los ríos modifican sus paisajes. Me llamó la atención la siguiente cita:

Los ríos son, en cierto modo, espectadores topográficos que siempre fluyen cuesta abajo.

Pero, ¿es la afirmación anterior necesariamente cierta? En esta pregunta, el OP pregunta sobre los ríos terrestres que fluyen temporalmente cuesta arriba en un mapa, pero la mayoría de esas respuestas involucran problemas de "resolución" (donde el gradiente promedio es cuesta arriba pero el gradiente local es cuesta abajo), presurización o física alternativa. Las respuestas a la pregunta vinculada son todos trucos geográficos locales. OP allí se centra en la tierra y la cartografía. Estoy buscando física en mundos alternativos, no necesariamente hablando de agua. Titán tiene ríos de hidrocarburos, Europa tiene criovolcanes, Venus tiene ríos fundidos.

¿Sería posible que una cierta combinación de medio ambiente, química y física pudiera crear "ríos cuesta arriba" a través de distancias y escalas de tiempo significativas?

Por ejemplo, ¿un superfluido natural que fluye hacia arriba entre múltiples depósitos o algo más exótico?

EDITAR: Para aclarar los parámetros de la pregunta, un río se define como una corriente natural de agua u otro fluido que fluye a través de un canal hacia un depósito, como un océano o un lago. Esto significa que cosas como los arroyos subterráneos ciertamente se clasifican como ríos, pero algo como un géiser no (ya que no fluye hacia un embalse).

Entonces, ¿cuál es la diferencia entre estas dos preguntas? Para mí, parece que me comí preguntando lo mismo otra vez, no porque sea diferente, sino porque no te gustan las respuestas allí, y para eso están las recompensas.
Perdón por mi ortografía arriba. Mi teléfono me odia y es demasiado tarde para editar.
Bueno, los ríos tienen que ver con seguir el camino de menor resistencia hacia abajo, ¿verdad? Entonces, cambie el significado de 'menor resistencia' (complicado) o cambie 'hacia abajo' (no tan complicado). Por ejemplo, una inconsistencia gravitatoria local lo haría, ¿no?
No veo cómo esta pregunta es diferente de la pregunta que vinculó... en su pregunta. Al menos una respuesta habla específicamente de distancias más largas, etc.
@Mołot Las respuestas a la pregunta vinculada son todos trucos geográficos locales. OP allí se centra en la tierra y la cartografía. Estoy buscando física en mundos alternativos, no necesariamente hablando de agua. Titán tiene ríos de hidrocarburos, Europa tiene criovolcanes, Venus tiene ríos fundidos.
No explique en los comentarios, edite su pregunta por favor.
@Mołot está bien. Pero pensé que cubrí eso diciendo: "la mayoría de esas respuestas involucran problemas de 'resolución' (donde el gradiente promedio es ascendente pero el gradiente local es descendente), presurización o física alternativa".
El hecho de que no le gusten las respuestas no tiene sentido cuando se trata de votos duplicados. Lo que importa es cómo difieren las preguntas .
Entonces, ¿un géiser es un río cuesta arriba? Creo que con la nueva edición, esta es una pregunta más legítima y espero que se vuelva a abrir. Pero elimine la parte sobre otros fluidos ya que no tiene sentido. También podría ayudar si señalara que entendió al menos en principio el concepto de energía potencial. Creo que si quieres ir a cualquier parte, necesitas dos capas una encima de la otra, como un fluido caliente que fluye hacia arriba en un fluido frío, o viceversa. Esas cosas se construyen con bastante facilidad. Tal vez sería mejor si pensara en uno usted mismo y luego volviera a discutir los detalles.
No creo que esto sea un duplicado porque la otra pregunta habla específicamente sobre el agua. Esta pregunta cubre otros líquidos.
Esta pregunta no es un duplicado de la otra pregunta. Sin embargo, es una cuestión de generación de ideas y, por lo tanto, demasiado amplia , así que votaré para dejarla cerrada.
Los fluidos @Brythan son fluidos, ya sean agua, lava, metano líquido, metano gaseoso o vapor.
@RonJohn Pero el agua es un líquido con ciertas características. Este líquido puede tener diferentes características. Por ejemplo, no tiene que ser más pesado que el aire, sobre todo porque el aire puede ser muy diferente al nuestro. Además, la lava no es lo mismo que otros fluidos . Y tanto el metano líquido como el gaseoso pueden ser fluidos, pero no son ambos líquidos.
@ Raditz_35 Específicamente proporcioné un ejemplo: un superfluido natural. Simplemente no estoy seguro de la ciencia dura de esto: ¿es posible que ocurra tal cosa? Otra idea más larga que estaba dando vueltas involucraba una atmósfera estriada junto con un suelo de alta absorción solar. El suelo tibio calentaría el "líquido" que se deslizaría hacia arriba a lo largo de una cara inclinada.
@ Raditz_35 un gas denso funciona tan bien como un líquido, por lo que cualquier planeta con una atmósfera, por definición, ya tiene múltiples capas. Definición de un río: una gran corriente natural de agua/líquido que fluye en un canal hacia el mar, un lago u otra corriente similar. Un géiser no tiene un canal una vez que sale del suelo ni fluye a un depósito diferente, así que no, un géiser no cuenta como un río.
@Azuaron me puedes explicar eso? Dado que estamos tratando específicamente con física dura y el concepto de un río está/debe estar claramente definido lingüísticamente, ¿qué pasa con esto que cuenta como "generación de ideas" más que worldbuilding.stackexchange.com/questions/31388/… , worldbuilding.stackexchange .com/questions/12348/… o worldbuilding.stackexchange.com/questions/40949/… ?
@IsaacKotlicky Los dos primeros son problemas muy específicos, y las respuestas se pueden evaluar en función de qué tan bien los resuelvan. En realidad, diría que el último debería cerrarse como demasiado amplio y poco claro sobre lo que está preguntando ( realmente vago sobre qué es "magia"), pero es lo suficientemente "divertido" como para ser el único votante cercano. Su pregunta es similar a la última: "Tengo un concepto; explique cómo es posible el concepto". Hay demasiadas respuestas igualmente válidas : superfluidos, gradientes atmosféricos, gradientes líquidos, etc. Ni siquiera has restringido de qué tipo de planeta estamos hablando.
@IsaacKotlicky Sí, ahí lo tienes. Hay múltiples corrientes en nuestra atmósfera u océano que "van hacia arriba" porque algo va hacia abajo. Aunque no soy un experto. Pero algo como un "superfluido" puede sonar elegante, pero en realidad no comienza a desafiar la gravedad solo porque alguien le dio un nombre elegante. Tenga en cuenta que se está llevando a cabo un fuerte marketing dentro de la comunidad científica y cuanto más elegante suena algo, menos elegante es en realidad.
@ Raditz_35, ¿miraste el enlace en la pregunta? Los súper fluidos fluirán cuesta arriba para igualar su nivel con un depósito más grande. Sin marketing, comportamiento muy bien documentado. Puede suspender un tazón y se drenará fluyendo hacia arriba por los lados hacia la piscina de abajo.
Como cualquier fluido, se llama sifón. Te enamoraste del marketing te digo...
@ Raditz_35 un sifón no está completamente abierto como un tazón. Técnicamente, algo como un sifón atmosférico podría funcionar SI fuera posible ser un canal abierto, según la definición de un río.
Me pregunto si sería posible tener un río con dos líquidos con densidades muy diferentes donde el líquido de menor densidad burbujea hacia arriba más rápido debido a la flotabilidad que el flujo descendente del líquido de mayor densidad y, por lo tanto, viaja río arriba.
@Philipp interesante, pero no estoy seguro de que la mezcla se clasifique como un río, ya que el líquido más denso no sería un "canal" para el flujo sino un medio. ¿A menos que sea tan denso que no "colapse" detrás del flujo? No estoy muy seguro de cómo se vería eso...

Respuestas (9)

Hay algunas posibilidades que vienen a la mente:

  • Acción capilar: esto requiere espacios muy delgados para que el agua se mueva, podría ser alguna roca absorbente con un espacio regular pequeño. Verá este efecto si llena un baño y luego cuelga una toalla sobre el borde, el agua absorberá la toalla y goteará desde el extremo que cuelga fuera del baño.

  • Tensión superficial (y viscosidad) muy alta: siempre que el otro lado de la colina sea más bajo y la tensión superficial de su líquido (no usaremos agua aquí) sea lo suficientemente alta, entonces podemos hacer que el líquido fluya sobre el arriba de la colina y bajando por el otro lado. Sin embargo, este 'río' sería más probable que se pueda cruzar caminando que nadar, algo así como brea o melaza.

  • Imanes: Quizás su líquido sea un ferofluido (un líquido que se vuelve magnético) y sus cumbres estén magnetizadas. Una vez que el líquido sube, tal vez el viento o simplemente la energía potencial sean suficientes para empujarlo hacia el otro lado.

Dudo que los dos últimos ocurran y el primero no es un 'río' como tal, pero no estoy seguro de qué es lo que está buscando, así que tal vez esas ideas encajen.

Respuestas interesantes. Si es probable no es la pregunta, solo si es factible según las leyes conocidas de la física. Tengo curiosidad por saber si hay un compuesto natural que se ajuste a su segunda y tercera respuesta...
Para un ejemplo de la vida real de la segunda opción: youtu.be/bOSVX8zOPkc
@Lio Elbammalf: la acción capilar puede ayudar a que el agua vaya contra la gravedad, pero en ese caso, el agua no puede simplemente gotear y fluir a menos que el punto de salida sea más bajo que el punto de entrada a los capilares. Esto debe hacerse a través de la presión de la columna de agua por encima o por evaporación. Es por eso que el frasco de Boile no puede funcionar. www.rationalwiki.org/wiki/…
Para la opción 3: si la colina magnética forma una matriz de Halbach natural , entonces todo lo que necesita es que el impulso del flujo lo lleve más allá de la matriz y hacia la zona "sin campo".

Los ríos fluyen cuesta arriba. Dos veces al día, la mayor parte del tiempo.

Bore de Severn

Esta es la perforación de Severn en Inglaterra. El agua de la derecha es el flujo normal cuesta abajo del río; el agua de la izquierda es la marea entrante, que fluye cuesta arriba. Las mareas son un fenómeno bastante complejo, pero la parte importante (para nuestros propósitos) es que la gravedad de la Luna está causando que el agua fluya de manera diferente en la Tierra.

Definamos 'cuesta abajo' como 'hacia el nivel del mar'. Eso es generalmente a lo que se refiere. En ese caso, para que un río fluya 'cuesta arriba', o alejándose del nivel del mar, todo lo que se necesita es un efecto temporal o local que suba el agua a lo largo de una pendiente para equilibrarse. Por ejemplo, si un río encuentra una cresta suave que tiene un objeto muy, MUY, MUY denso en su interior, podría ser arrastrado hasta la cima de la cresta, fluir cuesta arriba brevemente y luego caer en una cascada en el otro lado.

Otra posibilidad es algo llamado Salto Hidráulico . Esto sucede cuando el agua que se mueve rápidamente alcanza un cuerpo que se mueve lentamente, como cuando una cascada o un rápido se encuentran con una corriente que se mueve lentamente. La presión del agua que se mueve rápidamente fuerza el nivel de la corriente que se mueve más lentamente hacia arriba, lo que podría causar que el río fluya cuesta arriba brevemente.

Con su "objeto muy, MUY, MUY denso", ¿se refiere a algo lo suficientemente masivo como para sacar el agua usando la gravedad? Tengo la sensación de que algo tan denso significaría que tienes un punto entre él y el centro de la Tierra donde las cosas flotarían porque los tirones se cancelan... no soy realmente una persona científica, pero supongo que eso tendría algo poco realista.
@FreeElk Sí, algo tan masivo tendría que ser de naturaleza mágica o tecnológica. Sin embargo, probablemente no encontraría un punto donde la gravedad entre él y la Tierra se cancelaría, porque sería una parte del planeta... solo una parte muy, muy densa.

Fluidos no newtonianos con autosifón

de https://www.teachersource.com/product/poly-ox-a-self-siphoning-gel/chemistry Estos fluidos viscosos pueden sifonarse solos. La adhesión intramolecular entre las moléculas largas es tal que el fluido puede ser arrastrado cuesta arriba siempre que el destino final sea más bajo que el inicio.

Polyox es el que siempre ves. La molécula tiene un montón de enlaces de hidrógeno intermoleculares que es (creo) cómo puede avanzar.
https://dowac.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/2108/~/polyox-properties%2C-products%2C-and-structure-in-personal-care-applications

ingrese la descripción de la imagen aquí

Supuestamente, la baba de PVA (la baba de pegamento/bórax) también se extrae automáticamente y debería serlo. Pero apuesto a que es complicado obtener la consistencia correcta y no encontré imágenes. Los carbohidratos súper largos como el dextrano también deberían poder autosifonarse.

Sería un río pegajoso seguro. Si la parte de la cascada fuera lo suficientemente lenta y pegajosa, me pregunto si podrías flotar contra la corriente, al estilo Minecraft.

¿Qué tal un gas denso?

Tienes algo caliente, un respiradero geotérmico o algo así, al pie de una colina. Su líquido pasa sobre esto y se evapora pero, debido a que es denso, aún permanece bajo. Con el calor subiendo por la ladera, el gas se mueve con la corriente de aire hasta que llega a la cima de una colina, donde se enfría, se condensa de nuevo y desciende como líquido.

Así que no es un río de agua sino más bien una niebla espesa... pero podría funcionar.

Esto es algo similar al superfluido que mencioné. Es un buen comienzo, pero ¿puedes aclararlo con un poco más de ciencia?
Si es tan denso, ¿por qué sube la colina? La corriente de aire caliente, al ser menos densa, ¿no fluiría directamente hacia el cielo, dejando que el gas denso caiga debajo?
@colmde Estaba pensando que el viento podría soplarlo. No subiría tanto porque es más pesado que el aire, pero no es más pesado que el suelo de la colina. La niebla se queda al nivel del suelo en las colinas y esas cosas.

¿Qué tal un río subterráneo? Por supuesto, eventualmente tendría que ir cuesta abajo, pero el agua puede "succionarse" cuesta arriba desde un gran depósito, pero salir de la tierra en algún punto lejano que sea más bajo que el depósito.

En cuanto a cómo se formaría en primer lugar, no lo sé, tal vez alguna vez fue un río subterráneo más tradicional, pero se secó por un tiempo, y luego una gran inundación hizo que el agua fluyera "arriba" del canal (en este punto el nivel del embalse era más alto que el punto más alto del canal subterráneo) y lo empujó lo suficiente como para salir por el otro lado. Después de que la inundación retrocedió, el proceso de sifón continuó.

Por supuesto, si el embalse alguna vez se secara lo suficiente como para que el aire pudiera entrar en el túnel, entonces el flujo del río se detendría para siempre (o al menos hasta la próxima superinundación).

Punto adicional: al analizar esto, estoy aprendiendo que no estamos 100% seguros de cómo funcionan los sifones ... ¡la ciencia es salvaje!

Si un río, de cualquier tipo, fluye "cuesta arriba", en realidad fluirá hacia arriba. La única razón por la que el agua del río va cuesta abajo es porque hay algo debajo. Si la superficie termina el flujo de agua hacia abajo y lo llamamos cascada.

Entonces, el río más fácil de imaginar de su tipo es un río de aire caliente obstruido por un techo inclinado en cierto grado.

Fluir directamente hacia arriba no se ajusta a la definición de un río, que es un flujo en un canal.
Es por eso que necesita algún tipo de techo que detenga el movimiento ascendente y fuerce el material para que se forme y busque la forma más fácil de subir, creando así el lecho del arroyo.
¿Puede explicar cómo funcionaría un sistema de este tipo y ocurriría de forma natural?
Imagina una sección de río invertida. Entonces tienes roca en la parte superior, agua y luego aire. Si cambias el agua por alguna otra cosa fluida y el aire por otra sustancia, puedes tener el río invertido. Algo así como con estos juguetes s-media-cache-ak0.pinimg.com/736x/4f/10/a0/…

Puedo pensar en tres posibilidades que harían un río que fluye hacia arriba:

río burbuja

Cuando pensamos en ríos, generalmente pensamos en agua que fluye sobre roca o tierra, hacia el océano. Pero, ¿y si el "río" fuera más ligero que el aire? Un gas ligero flotaría hacia arriba, a lo largo de un techo. Si el gas se originara en las profundidades de la tierra, seguiría un canal largo y sinuoso, parecido a un río, pero al revés. Durante un ciclo completo, el gas sufre algún cambio químico en el punto final: un "lago" de gas, que se vuelve líquido y corre hacia la tierra, y finalmente regresa al camino original.

Alternativamente, el río podría estar bajo el agua; quizás aceite, flotando en aguas tranquilas; burbujea hacia la superficie, siguiendo canales submarinos. Un río de petróleo parecería correr cuesta arriba, ya que el agua que está desplazando lo empuja hacia arriba.

Fuerzas externas

La segunda forma en que un río puede fluir cuesta arriba son las fuerzas físicas externas. Las mareas son un ejemplo, pero una luna lo suficientemente grande como para causar mareas significativas en los ríos sería... peligrosa. En cambio, los respiraderos naturales provocan cascadas inversas; cuando el agua, que corre rápidamente a lo largo de un río angosto, fluye sobre un delgado conducto de ventilación, la fuerza del gas sobrecalentado la empuja hacia arriba y hacia adelante, arrojándola a un estanque a unos pocos pies de altura. El agua continúa corriendo hacia adelante, posiblemente encontrando otros conductos de ventilación que saltan hacia arriba una y otra vez.

Alternativamente, un viento natural, formado por una caverna de roca, gira sobre una piscina, azotando el agua en el aire, donde salpica contra las paredes de la caverna. El agua desciende desde la parte superior y es atrapada por un labio, que canaliza el agua hacia afuera, ahora mucho más alto de lo que era. Una serie de cavernas como esta podría transportar agua a una distancia considerable, siempre que sople el viento, y hay lugares en la tierra donde el viento casi siempre sopla. Para obtener una imagen hermosa, el agua puede ser transportada por el aire y luego caer como una "cascada que se desvanece"; a medida que el agua cae en picado, el viento simplemente se la lleva. Es probable que el agua finalmente llegue a un lago debajo, donde se repite el proceso.

Ilusión de altura

Puede ser que el agua a alta presión de las profundidades de la tierra, o el agua que viene de una gran altura, sea forzada a través de una boquilla natural; el agua se arquearía hacia arriba, pareciendo viajar río arriba. Sin embargo, las enormes fuerzas de erosión evitarían que esto durara mucho tiempo y, técnicamente, el agua siempre fluiría hacia abajo, pero por un breve momento, el agua saldría disparada hacia arriba.

Tal vez un túnel subterráneo tipo tubería lleno de agua funcionaría. El río tendría un breve viaje cuesta arriba, luego un viaje cuesta abajo más largo y empinado, por lo que el viaje cuesta abajo provoca un "vacío" que succiona el agua para que suba un poco. El túnel en el que se encuentra el agua tendría que ser hermético, de lo contrario, el agua no sería arrastrada por el tramo cuesta abajo del río: el aire entraría.

Este sistema actuaría como una manguera donde un extremo está en un cuerpo de agua y el otro extremo está mucho más bajo que el cuerpo de agua. Si la manguera está llena de agua, sigue sacando agua del cuerpo de agua debido a la gravedad.

Un mundo con una física diferente podría tener eso. El maestro de esto, Greg Egan, tiene exactamente eso en su universo Dichronauts .

Calcula las consecuencias de una métrica de espacio-tiempo de "doble más, doble menos". En términos más generales, puede inventar razones por las que algunas direcciones son diferentes de otras, ya sea debido a la naturaleza del espacio en sí o algún efecto externo como el campo magnético del huevo de dragón de Forward .

¡ Su página web incluye una explicación del efecto y una caja de arena de física donde puedes apilar bloques y verlos deslizarse "hacia arriba" de la rampa en condiciones adecuadas!

Dado que la fuerza de la gravedad se dirige verticalmente hacia abajo, definiremos la energía potencial gravitatoria como un múltiplo positivo de la altura del objeto sobre el suelo. Esto es consistente con que la energía cinética asociada con el movimiento vertical siempre sea positiva. Hasta ahora, esto es lo mismo que la situación en la superficie de la Tierra.

Pero debido a que hemos elegido que la dirección horizontal de la rampa sea del tipo opuesto a la dirección vertical, la energía cinética asociada con el movimiento horizontal tendrá el signo opuesto al del movimiento vertical. Si la rampa tiene una pendiente de menos de cuarenta y cinco grados, un objeto que se deslice a lo largo de la rampa se moverá más rápidamente en dirección horizontal que en dirección vertical, por lo que su energía cinética total será negativa. Eso le permite ascender por la rampa, porque su ganancia en energía potencial gravitacional se equilibra con su energía cinética negativa.

Sin embargo, debo decir que verlo en una simulación de la nueva física es una ciencia ficción mucho más "difícil" que cualquier cantidad de gestos con las manos.